JP6010313B2 - 鍵盤楽器のペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ピアノなどにおいて、ペダル効果を付与するために用いられる鍵盤楽器のペダル装置に関する。

従来の電子ピアノのペダル装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このペダル装置は、フレームと、このフレームに上下方向に回動自在に支持されたペダルと、ペダルの下側に配置された第１および第２コイルばねなどを備えている。第１コイルばねは、第２コイルばねよりも小径で長さが大きく、第２コイルばねの内側に同心状に配置されるとともに、第２コイルばねの上方に突出し、ペダルの下面に当接している。

このペダル装置では、踏込み操作に伴ってペダルが下方に回動すると、まず第１コイルばねが圧縮され、そのばね力がペダルに作用する。その後、ペダルの踏込み量が所定値に達したときに、ペダルが第２コイルばねに当接することによって、第２コイルばねが圧縮され、そのばね力がさらにペダルに作用する。このように、第１および第２コイルばねのばね力を段階的に作用させることによって、アコースティックピアノのダンパーペダルにおいて、ダンパーの押し上げ開始時（掛かり初め）にペダルに作用する荷重（以下「ペダル荷重」という）が急激に増大するという特性を再現し、アコースティックピアノに近似したペダルタッチ感を得るようにしている。

特開２００９−１２８７６７号公報

アコースティックのペダル装置では一般に、ペダルの支点などの回動部に作用する摩擦抵抗などの影響により、ペダル荷重は、ペダルの踏込み時と踏込み後では異なり、前者の方が大きいという特性がある。また、演奏を行う際、踏込み時には、ペダル荷重がある程度、大きい方がペダルをきめ細かくコントロールしやすいのに対し、踏み込んだ後には、負荷となるペダル荷重はより小さい方がよいため、上記のようなペダル荷重の特性は、演奏性およびペダルの操作性の観点からも好ましい。

これに対し、上述した従来のペダル装置では、ペダル荷重として、第１および第２コイルばねの変形量に応じて一義的に定まるばね力がペダルに作用する。このため、ペダル荷重がペダルの踏込み時と踏込み後では変わらないので、上述した好ましいペダル荷重の特性を得ることができず、アコースティックピアノとの違和感が生じるとともに、演奏性も低下してしまう。

また、第１および第２コイルばねを、ペダルの下側の狭い空間に同心状に二重に配置しなければならないため、構成が複雑で、組立てが容易でないとともに、例えば、所望のペダル荷重の特性を得るための調整も容易に行うことができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、構成が単純であるとともに、アコースティックピアノに近似した良好なペダルタッチ感を得ることができる鍵盤楽器のペダル装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するため、本発明の請求項１による鍵盤楽器のペダル装置は、ガイド部および前方に開放する開口を有するシャーシと、シャーシに回動自在に支持され、シャーシの開口から前方に突出し、踏込み操作されたときにシャーシのガイド部に沿って下方に回動するペダルと、ペダルを上方に付勢するとともに、踏込み操作後に復帰させるための付勢手段と、シャーシのガイド部に設けられ、回動するペダルに摩擦力を付与する摩擦材と、を備え、摩擦材は、その下部にペダル側に突出する突出部を有することを特徴とする。

この鍵盤楽器のペダル装置では、ペダルは、踏込み操作されたときに、付勢手段の付勢力に抗して、シャーシのガイド部に沿って下方に回動し、踏込み操作後には、付勢手段の付勢力によって上方に復帰回動する。このペダルの回動中、ペダルには、その回動方向にかかわらず、付勢手段から、その変形量に応じた上向きの付勢力が作用する。また、シャーシのガイド部には、摩擦材が設けられている。そして、この摩擦材から、ペダルの踏込み操作時には、下方に回動するペダルに、その回動方向と反対方向である上向きの摩擦力が作用する一方、踏込み操作後には、上方に復帰回動するペダルに、その回動方向と反対方向である下向きの摩擦力が作用する。

以上の結果、踏込み操作時のペダル荷重（以下「行き荷重」という）は、付勢手段の付勢力と摩擦材の摩擦力との和になるのに対し、踏込み操作後のペダル荷重（以下「戻り荷重」という）は、付勢手段の付勢力と摩擦材の摩擦力との差になる。これにより、行き荷重が戻り荷重よりも大きいというペダル荷重の特性を実現でき、アコースティックピアノに近似した良好なペダルタッチ感が得られるとともに、演奏性を向上させることができる。

また、本発明のペダル装置は、付勢手段に加えて、シャーシのガイド部に摩擦材を設けるだけでよいので、２つのコイルばねを必要とする従来のペダル装置と比較して、より単純に構成することができる。

さらに、上記の構成によれば、ペダルの下方への回動の途中で、ペダルの側面が摩擦材の突出部に接触するようになることで、摩擦材の摩擦力が急激に増大する。これにより、例えば、アコースティックピアノのダンパーペダルにおける、ダンパーの掛かり初めにペダル荷重が急激に増大するという特性を実現でき、アコースティックピアノにさらに近似した良好なペダルタッチ感を得ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル装置において、ガイド部に取り付けられ、ペダルを側方に付勢するための板ばねをさらに備え、板ばねに摩擦材が取り付けられていることを特徴とする。

この構成によれば、シャーシのガイド部に取り付けられた板ばねに摩擦材が取り付けられている。この板ばねの弾性により、摩擦材の寸法や組立の誤差などによる摩擦力のばらつきを良好に吸収できるとともに、例えば板ばねを曲げることによって、摩擦力の大きさを容易に調整することができる。

本発明を適用したペダル装置を用いた電子ピアノの斜視図である。 ペダル装置を上方から見た斜視図である。 ペダルの非踏込み状態におけるペダル装置の一部を破断した側面図である。 ペダルの（ａ）上方から見た斜視図、および（ｂ）下方から見た斜視図である。 シャーシを下方から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態によるペダル装置を、ペダルを破断した状態で示す正面図である。 図６のダンパーペダルの部分を拡大して示す拡大正面図である。 第１実施形態によって得られるペダル荷重の一例を示す図である。 第２実施形態によるペダル装置を示す、図７と同様の拡大正面図である。 第２実施形態によって得られるペダル荷重の一例を示す図である。 第３実施形態によるペダル装置を示す、図７と同様の拡大正面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明を適用したペダル装置１を用いた電子ピアノ２を示している。この電子ピアノ２は、鍵盤３などを有するピアノ本体４と、ピアノ本体４を支持する左右の脚５、５を備えている。ペダル装置１は、左右の脚５、５の下部間に連結されたペダル土台６の中央に設けられており、ペダル土台６から前方に突出する３本のペダル７（右側から順にダンパーペダル７ａ、ソステヌートペダル７ｂおよびソフトペダル７ｃ）を有している。

図２および図３に示すように、ペダル装置１は、上記の３本のペダル７に加えて、これらのペダル７を回動自在に取り付けたシャーシ８と、各ペダル７の踏込み量を検出するための光センサ９およびプリント基板１０と、ペダル７を付勢するとともに、踏込み操作後に復帰させる付勢手段としてのコイルばね１１と、シャーシ８の下面に取り付けられた押さえ板１２と、押さえ板１２に取り付けられたアジャスタボルト１３などを備えている。

図４に示すように、各ペダル７は、ペダル本体１４とカバー１５をねじ１６を用いて一体に組み立てたものである。ペダル本体１４は、通常のペダルと同様、真鍮などの金属で構成され、前後方向に延びており、後部は幅が一定で、前部は、緩やかに拡幅するとともに丸みをもった形状になっている。また、ペダル本体１４は、周縁部が短く垂下し、下方に開放した浅い中空状に形成されており、その側壁は、下方に向かうにつれて拡幅するようなテーパ状に形成されている（図７など参照）。

カバー１５は、合成樹脂、例えば白色のポリアセタールの成形品で構成され、前面および底面が開放した中空状に形成されている。カバー１５の上面の前部は、光センサ９の発光素子９ａからの光を反射するための平坦な反射面部１５ａになっており、また、上面の後部には、断面半円形の被支持凹部１７が左右方向に延びるように形成されている。

また、カバー１５の前端部には逆Ｕ字状のつば部１８が設けられ、カバー１５の左右の側壁の下端部にはそれぞれ、側方に突出する遮光用のひれ部１９が、前後方向に延びるように形成されている。さらに、カバー１５の天壁の下面には、コイルばね１１を位置決めするための位置決め用突起２０（図４（ｂ）参照）が設けられている。

図４に示すように、以上の構成のカバー１５にペダル本体１４の後部が下側から嵌め込まれ、両者１４、１５はねじ１６で互いに固定されている。この状態では、ペダル本体１４の後部はカバー１５で覆われ、ペダル本体１４の前部は、カバー１５から前方に突出している。また、カバー１５の位置決め用突起２０にコイルばね１１が嵌められることで、コイルばね１１がペダル７の所定の位置に位置決めされる。

図５に示すように、シャーシ８は、左右方向に長い直方体状のものであり、ＡＢＳなどの合成樹脂の成形品で構成されている。シャーシ８には、下方に開放する３つのペダル収容部２１が左右方向に並設されており、シャーシ８の前壁には、ペダル収容部２１にそれぞれ連なり、下方および前方に開放する３つの開口２２が形成されている。各ペダル収容部２１にはペダル７のカバー１５の部分が収容され、ペダル本体１４は、開口２２を通って前方に突出している。

図３および図５に示すように、シャーシ８には、各ペダル収容部２１の上方の位置に、支点部２３が設けられている。この支点部２３は、左右方向に延びるとともに、Ｕ字形の断面を有し、その下端部は半円形に形成されている。この支点部２３にカバー１５の被支持凹部１７が係合しており、それにより、ペダル７は、支点部２３を中心としてシャーシ８に回動自在に支持されている。

また、ペダル収容部２１の左右の内側面の上部には、ガイドブロック部２４、２４が前後方向に延びるように設けられ、その前側には、左右両側に拡幅されたガイド孔２５が連なり、さらに、シャーシ８の開口２２の左右の内側面は、ガイド面２６、２６になっている。これらのガイドブロック部２４、２４の間、ガイド孔２５、およびガイド面２６、２６の間に、ペダル７のカバー１５のつば部１８以外の部分、つば部１８、およびペダル本体１４がそれぞれ収容または通されており、ペダル７は、回動時にこれらのガイド要素２４〜２６によって案内される。

図６および図７に示すように、ダンパーペダル７ａが設けられた開口２２のガイド面２６、２６にはそれぞれ、摩擦シート２７が貼り付けられている。各摩擦シート２７は、所定の一定の厚さを有しており、下方に向かって拡幅するペダル本体１４の側壁の下端部が常時、接触している。また、摩擦シート２７は、摩擦係数が大きく、かつ柔らかい弾性材料、例えばフェルトやゴムで構成されている。

図２に示すように、プリント基板１０は、シャーシ８に沿って左右方向に延び、シャーシ８の上面にねじ２８で固定されており、発音制御装置（図示せず）に接続されている。また、光センサ９は、プリント基板１０の裏面の各ペダル７に対応する位置に設けられている。図３に示すように、光センサ９は、発光素子９ａおよび受光素子９ｂを有する反射型のものである。具体的には、発光素子９ａからカバー１５の反射面部１５ａに向かって放射され、反射面部１５ａで反射された光を受光素子９ｂで受光するように構成されており、それらの発光および受光のタイミングの時間差に基づいて、ペダル７の踏込み量Ｓが検出される。

押さえ板１２は、シャーシ８の下面に、そのペダル収容部２１および開口２２をふさぐように固定され、ペダル７およびコイルばね１１を下方に抜け出ないように保持するとともに、踏込み操作されたペダル７の下限位置を規制するストッパとして機能する。押さえ板１２は、折り曲げ加工された１枚の鋼板で構成されており、左右方向に延びるとともに、図３に示すような所定の断面形状を有している。

押さえ板１２には、各ペダル７に対応する位置に、コイルばね１１の位置決め用の３つの突起（図示せず）が設けられ、押さえ板１２の中央には、アジャスタボルト１３がねじ込まれるねじ孔（図示せず）が形成されている。

また、押さえ板１２の前側の上面には、各ペダル７に対応する位置に、フェルトや硬質ゴムなどで構成された３つの下クッション２９が貼り付けられており、また、その上方に位置するシャーシ８の開口２２の上縁部にも、同様の上クッション３０が貼り付けられている（図３参照）。

アジャスタボルト１３は、ペダル装置１の中央に配置されており、押さえ板１２のねじ孔にねじ込まれたボルト部１３ａと、ボルト部１３ａの下端部に固定された円板状の圧接部１３ｂを有している。アジャスタボルト１３は、それを回すことによって、圧接部１３ｂが床Ｆに圧接された状態で設置され、ペダル７の踏込み操作の際に作用する下向きの荷重を支持する。

次に、上述した構成のペダル装置１の動作を説明する。図３に示す非踏込み状態では、ペダル７は、コイルばね１１の付勢によって、上側に位置し、ペダル本体１４が上クッション３０に当接しており、ほぼ水平になっている。

この非踏込み状態から、ペダル本体１４が踏み込まれると、ペダル７は、コイルばね１１のばね力に抗し、これを圧縮しながら、支点部２３を中心として下方に回動する。この回動の際、ペダル７は、そのペダル本体１４が摩擦シート２７、２７に接触した状態で、シャーシ８のガイド面２６などによって案内される。また、ペダル７の下方への回動は、ペダル本体１４が下クッション２９に当接することによって規制される。踏込み操作の終了後、ペダル７は、コイルばね１１のばね力によって上方に回動し、上クッション３０に当接することによって、非踏込み状態に復帰する。

図８は、このペダル７の操作に伴って得られるペダル荷重の一例を示す。上述したペダル７の回動中、ペダル７には、その回動方向にかかわらず、コイルばね１１から、その変形量に応じた上向きのばね力が作用する。このため、ペダル荷重Ｌは、ペダル７の踏込み量（回動量）Ｓに対して直線的に増加する。

また、踏込み操作時には、下方に回動するペダル７に、摩擦シート２７から、ペダル７の回動方向と反対方向である上向きの摩擦力が作用する。したがって、踏込み操作時のペダル荷重Ｌ（行き荷重）は、基本的に、コイルばね１１のばね力と摩擦シート２７の摩擦力との和になる。

これに対し、踏込み操作の終了後には、上方に復帰回動するペダル７に、摩擦シート２７から、ペダル７の回動方向と反対方向である下向きの摩擦力が作用する。したがって、踏込み操作後のペダル荷重Ｌ（戻り荷重）は、基本的に、コイルばね１１のばね力と摩擦シート２７の摩擦力との差になるため、図８に示すように、上述した行き荷重よりも小さくなる。

なお、踏込み操作の開始時および終了時にそれぞれ、ペダル荷重Ｌが大きな傾きで増大しているのは、前者の場合には、静止しているペダル７などをその慣性に抗して回動させるためであり、後者の場合には、ペダル７が当接した後に、下クッション２９がある程度、圧縮されるためである。

以上のように、ペダル７を操作した際に、行き荷重が戻り荷重よりも大きいというペダル荷重の特性を実現でき、アコースティックピアノに近似した良好なペダルタッチ感が得られるとともに、演奏性を向上させることができる。

また、摩擦シート２７がフェルトやゴムで構成されているので、比較的大きな摩擦力をペダル７に安定して作用させるとともに、ペダル７の回動に伴う雑音を抑制することができる。さらに、コイルばね１１に加えて、シャーシ８のガイド面２６、２６に摩擦シート２７を設けるだけでよいので、２つのコイルばねを必要とする従来のペダル装置と比較して、より単純に構成することができる。

次に、図９を参照しながら、本発明の第２実施形態によるペダル装置について説明する。なお、同図では、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ参照符号が付されている。図７との比較から明らかなように、本実施形態は、上述した第１実施形態と比較し、摩擦シートの形状のみが異なっており、他の構成は同じである。

本実施形態では、シャーシ８の左右のガイド面２６、２６にそれぞれ、ガイド壁３１が設けられている。各ガイド壁３１は、ガイド面２６と平行に延びるとともに、下端部は内方に突出している。摩擦シート３２は、第１実施形態の摩擦シート２７と同様、フェルトやゴムで構成され、ガイド壁３１の厚さの分、摩擦シート２７よりも薄い一定の厚さを有しており、ガイド壁３１の表面に貼り付けられている。

以上のように取り付けられた摩擦シート３２は、ガイド壁３１の表面に沿うように形成され、ガイド面２６と平行な直線部３２ａと、直線部３２ａの下端部から段部３２ｂを介して下方に延び、ペダル７側に突出する突出部３２ｃとを有する。また、摩擦シート３２の直線部３２ａ、３２ａの間の間隔は、第１実施形態の摩擦シート２７、２７の間の間隔と同じに設定されており、図９に示すように、非踏込み状態では、ペダル７のペダル本体１４は、摩擦シート３２、３２の直線部３２ａ、３２ａの下端部付近に接触している。

この非踏込み状態からペダル７が踏み込まれると、ペダル７は、ペダル本体１４が摩擦シート３２、３２の直線部３２ａ、３２ａに接触した状態で、下方に回動する。したがって、この状態において得られるペダル荷重Ｌは、図１０に示すように、第１実施形態の場合と同様になる。

ペダル７がさらに回動し、その踏込み量Ｓが所定値に達すると、ペダル本体１４が摩擦シート３２の段部３２ｂを経て突出部３２ｃに接触するようになることで、摩擦シート３２の摩擦力が急激に増大する。これにより、例えば、アコースティックピアノのダンパーペダルにおける、ダンパーの掛かり初めにペダル荷重が急激に増大するという特性を実現でき、アコースティックピアノにさらに近似した良好なペダルタッチ感を得ることができる。

次に、図１１を参照しながら、本発明の第３実施形態によるペダル装置について説明する。なお、同図では、第１および第２実施形態と同じ構成要素については、同じ参照符号が付されている。図７および図９との比較から明らかなように、本実施形態は、第１および第２実施形態と比較し、摩擦シートを板ばねを介して設けた点が異なっており、他の構成は同じである。

この板ばね４１は、シャーシ８の左側のガイド面２６の上部にねじ４３で取り付けられており、そこからガイド面２６とほぼ平行に下方に延びる直線部４１ａと、その下端部から段部４１ｂを介して下方に延び、内方に突出する突出部４１ｃで構成されている。摩擦シート４２は、フェルトやゴムで構成され、第２実施形態の摩擦シート３２と同程度の一定の厚さを有しており、板ばね４１の表面に貼り付けられている。その結果、摩擦シート４２には、ガイド面２６とほぼ平行な直線部４２ａと、その下端部から段部４２ｂを介して下方に延び、ペダル７側に突出する突出部４２ｃが形成されている。

一方、シャーシ８の右側のガイド面２６には、それと平行なガイド壁４４が設けられており、ガイド壁４４の表面に摩擦シート４５が貼り付けられている。図１１に示すように、非踏込み状態では、ペダル７のペダル本体１４は、左側の摩擦シート４２の直線部４２ａの下端部付近と右側の摩擦シート４５に接触しており、板ばね４１によって同図の右方に付勢されている。

この非踏込み状態からペダル７が踏み込まれると、ペダル７の踏込み量Ｓが所定値に達するまでは、ペダル本体１４が摩擦シート４２の直線部４２ａと摩擦シート４５に接触し、踏込み量Ｓが所定値に達した後には、ペダル本体１４が摩擦シート４２の段部４２ｂを経て突出部４２ｃに接触するようになる。

したがって、本実施形態においても、図１０に示す、第２実施形態と同様のペダル荷重Ｌを得ることができる。これに加えて、板ばね４１の弾性により、摩擦シート４２、４５の寸法や組立の誤差などによる摩擦力のばらつきを良好に吸収できるとともに、例えば板ばね４１を曲げることによって、摩擦力の大きさを容易に調整することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、摩擦シート２７、３２、４２などをシャーシ８のガイド面２６に設けているが、これに代えてあるいは加えて、シャーシ８のガイドブロック部２４の表面やガイド孔２５の内側面に設けてもよい。また、実施形態では、摩擦シート２７などをシャーシ８側に配置しているが、これに代えてあるいは加えて、ペダル７のペダル本体１４などの側面などに設けてもよい。

さらに、第２および第３実施形態では、段差を有するガイド壁３１や板ばね４１に一定の厚さの摩擦シート３２、４２を取り付けることによって、摩擦シート３２、４２に段差を形成したが、これに代えて、ガイド壁３１の表面や板ばね４１を直線状とし、摩擦シートに直接、段差を設けるようにしてもよい。このような段差は、例えばフェルトなどを部分的に２枚重ねすることによって、容易に形成できる。

また、実施形態では、ペダル７を付勢する付勢手段として、コイルばね１１を用いているが、板ばねなどの他の種類のばねを含む適当な付勢手段を採用してもよい。さらに、第３実施形態では、板ばね４１を一方のガイド面２６だけに設けているが、両方のガイド面２６、２６に設けてもよく、それにより、ペダル７をバランス良く案内しながら、摩擦シート４２の摩擦力をペダル７により安定的に作用させることができる。あるいは、第３実施形態における段差を有する板ばね４１および摩擦シート４２に代えて、直線状の板ばねをペダル７側に向かって斜め下方に延びるように配置し、その表面に摩擦シートを貼り付けてもよい。

また、実施形態では、ペダル７のペダル本体１４の左右の側壁が、下方に向かうにつれて拡幅するようなテーパ状に形成されているが（図７など参照）、これに代えて、側壁の全体または摩擦シートに接触する下端部を非テーパ状としてもよく、あるいはこの下端部にＲを形成してもよい。さらに、実施形態では、本発明をダンパーペダル７ａだけに適用しているが、ソステヌートペダル７ｂやソフトペダル７ｃに適用してもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。

１ ペダル装置
２ 電子ピアノ（鍵盤楽器）
７ ペダル
８ シャーシ
１１ コイルばね（付勢手段）
１４ ペダル本体
２２ 開口
２４ ガイドブロック部（ガイド部）
２５ ガイド孔（ガイド部）
２６ ガイド面（ガイド部）
２７ 摩擦シート（摩擦材）
３２ 摩擦シート（摩擦材）
３２ｃ 突出部
４１ 板ばね
４２ 摩擦シート（摩擦材）
４２ｃ 突出部
４５ 摩擦シート（摩擦材）

Claims (2)

1. ガイド部および前方に開放する開口を有するシャーシと、
   当該シャーシに回動自在に支持され、当該シャーシの前記開口から前方に突出し、踏込み操作されたときに前記シャーシの前記ガイド部に沿って下方に回動するペダルと、
   当該ペダルを上方に付勢するとともに、前記踏込み操作後に復帰させるための付勢手段と、
   前記シャーシの前記ガイド部に設けられ、回動する前記ペダルに摩擦力を付与する摩擦材と、
   を備え、
   前記摩擦材は、その下部に前記ペダル側に突出する突出部を有することを特徴とする鍵盤楽器のペダル装置。
2. 前記ガイド部に取り付けられ、前記ペダルを側方に付勢するための板ばねをさらに備え、
   当該板ばねに前記摩擦材が取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル装置。

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